Аварии на атомных электростанциях и канцерогенный риск

Ионизирующее излучение состоит из субатомных частиц (то есть частиц меньше атома, таких как протоны, нейтроны и электроны) и электромагнитных волн. Эти частицы и волны обладают достаточной энергией, чтобы лишить электроны или ионизовать атомы в молекулах, с которыми они сталкиваются. Ионизирующее излучение может возникать несколькими путями, в том числе

• от самопроизвольного распада (распада) нестабильных изотопов. Нестабильные изотопы, которые также называют радиоактивными изотопами, испускают (излучают) ионизирующее излучение как часть процесса распада. Радиоактивные изотопы естественным образом встречаются в земной коре, почве, атмосфере и океанах.Эти изотопы также производятся в ядерных реакторах и при взрывах ядерного оружия.
• от космических лучей, исходящих от Солнца и других внеземных источников, и от технологических устройств, начиная от стоматологических и медицинских рентгеновских аппаратов и заканчивая кинескопами старых телевизоров.

Каждый человек на Земле подвергается воздействию низких уровней ионизирующего излучения от природных и техногенных источников в различных пропорциях, в зависимости от их географического положения, питания, рода занятий и образа жизни.

Чем опасно для здоровья воздействие ионизирующего излучения?

В высоких дозах ионизирующее излучение может вызвать немедленные повреждения организма человека, в том числе в очень высоких дозах — лучевую болезнь и смерть. В более низких дозах ионизирующее излучение может вызвать такие последствия для здоровья, как сердечно-сосудистые заболевания и катаракта, а также рак. Он вызывает рак в первую очередь потому, что повреждает ДНК, что может привести к вызывающим рак генным мутациям.

Дети и подростки могут быть более чувствительны к канцерогенному воздействию ионизирующего излучения, чем взрослые, поскольку их тела все еще растут и развиваются. Кроме того, дети и подростки обычно имеют больше лет жизни после радиационного облучения, в течение которых может развиться рак.

Дополнительную информацию о влиянии ионизирующего излучения на здоровье можно получить в Центрах по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Агентстве по охране окружающей среды.

Как люди подвергаются воздействию ионизирующего излучения после аварии на атомной электростанции?

Атомные электростанции используют энергию, высвобождаемую при распаде некоторых радиоактивных изотопов, для производства электроэнергии. В ходе этого процесса образуются дополнительные радиоактивные изотопы. На атомных электростанциях специально разработанные топливные стержни и защитная оболочка содержат радиоактивные материалы, чтобы предотвратить их и производимое ими ионизирующее излучение от загрязнения окружающей среды.Если топливо и окружающие конструкции защитной оболочки серьезно повреждены, возможны выбросы радиоактивных материалов и ионизирующего излучения, что может представлять опасность для здоровья людей. Фактический риск зависит от

• конкретные типы и количества радиоактивных материалов или изотопов, выпущенных
• сколько радиации человек подвергается и как долго
• как человек вступает в контакт с выброшенными радиоактивными материалами (например, через зараженную пищу, воду, воздух или на кожу)
• возраст человека (у тех, кто подвергался воздействию в более молодом возрасте, как правило, более высокий риск развития рака)

Радиоактивные изотопы, выбрасываемые при авариях на атомных электростанциях, включают йод-131 (I-131), цезий-134 (Cs-134) и Cs-137. При наиболее тяжелых авариях, таких как Чернобыльская авария в 1986 г., могут также выбрасываться другие опасные радиоактивные изотопы, такие как стронций-90 (Sr-90) и плутоний-239.

Воздействие на человека I-131, выброшенного в результате аварий на атомных электростанциях, происходит в основном при употреблении загрязненной воды, молока или пищевых продуктов. Люди также могут подвергаться воздействию при вдыхании частиц пыли в воздухе, загрязненных I-131.

Внутри организма I-131 накапливается в щитовидной железе, органе на шее. Щитовидная железа использует йод для производства гормонов, которые контролируют скорость использования организмом энергии. Поскольку щитовидная железа не различает I-131 и нерадиоактивный йод, щитовидная железа будет накапливать любую форму. Воздействие радиоактивного йода может увеличить риск развития рака щитовидной железы на многие годы, особенно у детей и подростков.

Воздействие Cs-134 и Cs-137 может быть внешним по отношению к телу или внутренним. Внешнее облучение происходит при ходьбе по загрязненной почве или при контакте с зараженными материалами на местах ядерных аварий. Внутреннее облучение может происходить при вдыхании частиц в воздухе, содержащих Cs-134 и Cs-137, таких как пыль из загрязненной почвы или проглатывание загрязненной воды или пищевых продуктов.Поскольку Cs-134 и Cs-137 не концентрируются в конкретной ткани, испускаемое ими ионизирующее излучение может облучать все ткани и органы тела.

Что исследователи узнали о риске развития рака в результате аварий на атомных электростанциях?

Многое из того, что известно о раке, вызванном радиационным облучением в результате аварий на атомных электростанциях, получено из исследований аварии на Чернобыльской АЭС в Украине в апреле 1986 г. (Чернобыль на украинском языке) (1, 2). Радиоактивные изотопы, выброшенные во время Чернобыльской аварии, включали I-131, Cs-134, Cs-137 и Sr-90.

Рабочие электростанции на месте аварии. Около 600 рабочих электростанции во время аварии получили очень высокие дозы радиации и страдали от лучевой болезни. Все те, кто получил более 6 грей (Гр) радиации, сразу же заболели и впоследствии умерли. Те, кто получил менее 4 Гр, имели больше шансов на выживание. (Гр — это мера количества радиации, поглощаемой телом человека.)

Уборщики. Сотни тысяч людей, работавших в составе ликвидационных бригад в годы после аварии, получили средние дозы внешнего ионизирующего излучения, составившие примерно от 0,14 Гр в 1986 г. до 0,04 Гр в 1989 г. Исследования, проведенные на этой группе людей, обнаружили повышенный риск лейкемии (3–5).

Жители под Чернобылем. С 1986 по 2005 год примерно 5 миллионов жителей загрязненных территорий вокруг Чернобыля получили суммарную среднюю дозу облучения всего тела около 0,01 Гр (6). Исследования, которые наблюдали за детьми и подростками, подвергшимися воздействию I-131 в результате аварии на Чернобыльской АЭС, показали повышенный риск развития рака щитовидной железы (7–9).

В недавних исследованиях использовался геномный анализ людей, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС, чтобы лучше понять, как радиационное воздействие приводит к раку.В исследовании 2021 года исследователи обнаружили, что опухоли щитовидной железы у детей, которые подверглись воздействию радиоактивных осадков в результате аварии на Чернобыльской АЭС, имели более высокий уровень определенного вида повреждения ДНК, которое включает разрывы обеих цепей ДНК, чем опухоли у не подвергавшихся воздействию людей, родившихся более чем через 9 месяцев после аварии. авария (10). Чем большему количеству радиации подвергались дети, тем больше таких повреждений ДНК наблюдалось. Эта связь была тем сильнее, чем младше были дети во время воздействия.

Еще один способ, которым радиационное облучение может привести к раку, — это трансгенерационные эффекты, когда у людей, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения, развиваются новые генетические изменения в их гаметах (сперматозоидах или яйцеклетках), которые передаются их будущему потомству, увеличивая риск рака у них. потомство. Трансгенерационные эффекты наблюдались в некоторых исследованиях на животных. Однако геномный анализ детей, рожденных людьми, подвергшимися облучению в Чернобыле, показывает, что это облучение не привело к увеличению новых генетических изменений у детей облученных родителей (11).

Через какое время после воздействия I-131 повышается риск рака щитовидной железы?

Хотя время, необходимое для того, чтобы радиация уменьшилась наполовину (период полураспада) I-131, составляет всего 8 дней, вызванное им повреждение может увеличить риск рака щитовидной железы на многие годы после первоначального облучения.

В исследовании, проведенном исследователями NCI, приняли участие более 12 500 человек, которые были моложе 18 лет на момент воздействия ряда доз I-131 (в среднем 0,65 Гр) в результате аварии на Чернобыльской АЭС (7). В общей сложности в период с 1998 по 2007 год у этой группы населения было обнаружено 65 новых случаев рака щитовидной железы. Исследователи обнаружили, что чем выше доза I-131 у человека, тем больше у него шансов заболеть раком щитовидной железы (с каждым Гр облучения, связанным с удвоение риска). Они также обнаружили, что этот риск оставался высоким в течение как минимум 30 лет (9).

Что люди могут сделать, чтобы защитить себя от рисков для здоровья, связанных с воздействием загрязнения в результате аварии на атомной электростанции?

Информацию по этой теме можно получить в CDC и других федеральных агентствах.

Что делать больным раком, если они живут в районе, который может быть загрязнен в результате аварии на атомной электростанции?

Больных раком, которые проходят системную химиотерапию или лучевую терапию, следует эвакуировать из района, где произошла авария на атомной электростанции, чтобы их лечение могло продолжаться без перерыва. Пациенты должны всегда вести учет лечения, которое они получали в прошлом и которое они могут получать в настоящее время, включая названия любых препаратов и их дозы. Эти записи могут быть важны не только после аварии на атомной электростанции, но и после других крупномасштабных событий, которые могут нарушить работу медицинских служб, когда медицинские записи могут быть утеряны.

Местные или национальные власти могут также рекомендовать некоторым людям (новорожденным, младенцам, детям, подросткам и беременным женщинам) в районах с высоким уровнем загрязнения I-131 принимать йодид калия (KI) для предотвращения накопления I-131 в их щитовидной железе. . КИ не должен представлять опасности для того, кто ранее получал лучевую терапию или химиотерапию. Пациенты, которые активно лечатся от рака и которым рекомендуется принимать KI, должны проконсультироваться со своим врачом, прежде чем принимать лекарство, чтобы их врач мог оценить их план лечения и состояние их здоровья, включая их статус питания, чтобы определить безопасность лечения KI. для них.

Какие исследования в области ионизирующего излучения и риска развития рака в настоящее время поддерживает NCI?

Исследователи из NCI и других организаций продолжают узнавать о риске рака, связанном с ионизирующим излучением, изучая различные группы людей, в том числе тех, кто подвергся облучению в результате аварии на Чернобыльской АЭС, выживших после атомных взрывов в Японии во время Второй мировой войны и людей. которые подверглись радиационному облучению во время медицинских диагностических процедур или в рамках своей работы.

• NCI проводит большую часть этих исследований через Отделение радиационной эпидемиологии Отдела эпидемиологии и генетики рака (DCEG).
• Исследователи DCEG проводят долгосрочное исследование выживших в Чернобыле.
• Через DCEG и Отделение биологии рака NCI поддерживает Чернобыльский банк тканей, в котором хранятся образцы выживших в Чернобыле. Они используются для исследования последствий радиоактивного облучения в результате аварий на атомных электростанциях.
• NCI сотрудничает с исследователями из Японского фонда исследований радиационных эффектов, чтобы узнать о последствиях для здоровья атомных взрывов 1945 года в этой стране. Этот продолжающийся проект называется «Исследование продолжительности жизни».
• NCI тесно сотрудничает с Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний, чтобы поддержать программу федерального правительства по радиационным и ядерным контрмерам.
• Медицинские работники также могут найти информацию о медицинском ведении облученных людей во время радиационных аварийных ситуаций на веб-сайте Министерства здравоохранения и социальных служб США по управлению радиационными аварийными медицинскими ситуациями.

Избранные ссылки

1. Научный комитет ООН по действию атомной радиации. Источники и эффекты ионизирующего излучения: НКДАР ООН, 2008 г., отчет Генеральной Ассамблее с научными приложениями. Том II, Приложение D. Последствия для здоровья в результате радиации в результате Чернобыльской аварии. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций, 2011.
2. Кардис Э., Хэтч М. Чернобыльская авария — эпидемиологическая перспектива. Клиническая онкология 2011 г.; doi: 10.1016/j.clon.2011.01.510. [Реферат PubMed]
3. Хэтч М., Рон Э., Бувиль А., Заблоцка Л., Хоу Г.Чернобыльская катастрофа: Рак после аварии на Чернобыльской АЭС. Эпидемиологические обзоры 2005 г.; 27:56–66. дои: 10.1093/эпирев/mxi012
4. Романенко А.Ю., Финч С.К., Хэтч М. и соавт. Украинско-американское исследование лейкемии и связанных с ней заболеваний среди ликвидаторов Чернобыля из Украины: III. Радиационные риски. Радиационные исследования 2008 г.; 170 (6): 711–720. [Реферат PubMed]
5. Заблоцкая Л.Б., Базыка Д., Любин Ю.Х. и соавт. Радиация и риск хронических лимфоцитарных и других лейкозов у ​​ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС. Перспективы гигиены окружающей среды 2013; 121 (1): 59–65. [Реферат PubMed]
6. Кардис Э., Хоу Г., Рон Э. и др. Раковые последствия Чернобыльской аварии: 20 лет спустя. Журнал радиологической защиты 2006 г.; 26(2):127–140. [Реферат PubMed]
7. Бреннер А.В., Микола Д.Т., Хэтч М. и др. Доза-реакция I-131 на случаи рака щитовидной железы в Украине, связанные с Чернобыльской аварией. Перспективы гигиены окружающей среды 2011 г.; doi: 10.1289/ehp.1002674. [Реферат PubMed]
8. Заблоцкая Л.Б., Рон Э., Рожко А.В. и др. Риск рака щитовидной железы в Беларуси у детей и подростков, подвергшихся облучению радиоактивным йодом после аварии на Чернобыльской АЭС. Британский журнал рака 2011 г.; 104(1):181–187. [Реферат PubMed]
9. Тронько М., Бреннер А.В., Богданова Т. и соавт. Риск неоплазии щитовидной железы увеличился почти через 30 лет после аварии на Чернобыльской АЭС. Международный журнал рака 2017; 141 (8): 1585–1588. [Реферат PubMed]
10. Мортон Л.М., Карьяди Д.М., Стюарт С. и др. Радиационно-зависимый геномный профиль папиллярной карциномы щитовидной железы после аварии на Чернобыльской АЭС. Наука 2021; 372(6543):eabg2538. [Реферат PubMed]
11. Йегер М., Макиела М.Дж., Котиял П. и др. Отсутствие трансгенерационных эффектов воздействия ионизирующего излучения в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Наука 2021; 372 (6543): 725–729. [Реферат PubMed]

Связанные ресурсы

Если вы хотите воспроизвести часть или весь этот контент, см. раздел «Повторное использование информации NCI» для получения указаний об авторских правах и разрешениях.В случае разрешенного цифрового воспроизведения укажите Национальный институт рака в качестве источника и сделайте ссылку на оригинальный продукт NCI, используя название оригинального продукта; например, «Аварии на атомных электростанциях и риск рака» были первоначально опубликованы Национальным институтом рака.

Хотите использовать этот контент на своем веб-сайте или другой цифровой платформе? На нашей странице услуг синдикации показано, как это сделать.